فناوری جدید در توسعه پل ها

مهندسان آمریکایی قصد دارند با صرف هزینه ۴۰۰ میلیون دلاری، عمر مفید پل Pensacola Bay واقع در شهر پنساکولا در ایالت فلوریدای آمریکا را افزایش دهند و ساختار آن را تغییر دهند. این پل در سال ۱۹۶۰ ساخته شده است و عمر مفید آن در آن زمان ۵۰ سال تخمین زده شده است.

مهندسان و متخصصان برنامه ریزی ترابری امیدوارند بتوانند با این بودجه ۴۰۰ میلیون دلاری، سه یا چهار سال دیگر به عمر این پل قدیمی اضافه کنند.

این پل سازه ای به طول سه مایل (تقریبا ۴٫۸ کیلومتر) از بتن، فولاد و آسفالت است که روزانه ۵۵ هزار خودرو برای تردد بین شهر پنساکولا و شهر گالف بریز از آن استفاده می کنند. این پل در سال ۱۹۶۰ افتتاح شد و از آن زمان تاکنون در برابر حوادث مختلفی مقاومت کرده است؛ از طوفان های مختلف گرفته تا حملاتی که توسط قایق ها به این پل شده است. در طول دهه ۱۹۹۰ آن طرف از پل که به شهر گالف بریز ختم می شد، محل تجمع افرادی بوده است که به دنبال مشاهده سفینه های فضایی بیگانگان بوده اند.

گروِر رابینسون که اداره منطقه Pensacola Beach را بر عهده دارد و این پل این بخش را به سایر بخش های شهر پنساکولا متصل می کند، اذعان کرده است که او هزاران بار بر روی این پل رانندگی کرده است؛ اما این گونه نیست که دل تنگ چهره قدیمی این پل که در آن منطقه همه آن را با نام پل سه مایلی می شناسند، شود. او اذعان کرده است که در مورد آینده این پل که قرار است به یک پل شش بانده همراه با مسیر پیاده روی تبدیل شود، هیجان زده است و نظر او این است که همه ساکنان شهرهای پنساکولا و گالف بریز باید صبور باشند؛ زیرا این پل در آینده بهتر و امن تر خواهد بود.

اداره حمل و نقل فلوریدا در سال ۲۰۱۰ اعلام کرد که عمر مفید پل Pensacola Bay Bridge به پایان رسیده است و دیگر کارایی لازم را ندارد. یکی از سخنگوهای این اداره به نام آقای ساتر اذعان کرده است که عمر مفید این پل در هنگام ساخت آن، ۵۰ سال تخمین زده است و اکنون دیگر عمر مفید آن به پایان رسیده است.

قوانین ایالت فلوریدا، افشای اطلاعات مرتبط با بازرسی و سایر اطلاعات و جزییات مربوط به پل های این ایالت را به دلایل امنیتی منع کرده است؛ اما آقای ساتر چندین بار متذکر شده است که طبق اطلاعات به دست آمده از بازرسی های سالانه پل سه مایلی، یک سری تغییرات اساسی باید در ساختار این پل صورت گیرد.

طبق گفته آقای ساتر، متخصصان امیدوارند بتوانند این پل را تا اوایل سال ۲۰۱۹ پابرجا نگه دارند؛ طبق برنامه ریزی های انجام شده این پل در سال ۲۰۱۹ تخریب خواهد شد.

آقای ساتر اذعان کرد که روند تردد خودروها در حین تغییر ساختار پل نباید مختل شود و سازه باید تقویت شود تا در حین روند ساخت و ساز هیچ آسیبی نبیند. پروژه تغییر ساختار این پل و جایگزینی آن با یک ساختار جدید، یکی از پروژه های عظیم کشور آمریکا است.

طبق گفته آقای ساتر، اندازه این پل و هزینه ای که برای تغییر ساختار آن در نظر گرفته است، آن را به یکی از بزرگترین پروژه های مرتبط با حمل و نقل در منطقه شمال غربی فلوریدا تبدیل کرده است. وی در ادامه گفته های خود افزود پروژه تغییر ساختار پلی به عظمت پل سه مایلی که برای چندین دهه بخشی از یک جامعه بوده است، پروژه عظیمی محسوب می شود.

پل جدید در سال ۲۰۲۰ افتتاح خواهد شد. این پل از دو محور سه بانده تشکیل خواهد شد و دو مسیر برای دوچرخه سواران و عابران پیاده که سطح آن ها کمی پایین تر از محل تردد خودروها است، نیز ایجاد خواهد شد. در بخش مرکزی این پل دو قوس بزرگ ایجاد خواهد شد که کابل هایی بسیار مستحکمی از طرف آن ها به سمت پایین پل کشیده می شوند. ارتفاع محورهای این پل ۱۵۰ فوت (در حدود ۴۵٫۷۲ متر) است. این در حالی است که ارتفاع محورهای عمودی پل کنونی تنها ۵۰ فوت (۱۶٫۱۵ متر) است. طبق گفته سازنده این سازه، استفاده از محورهای عمودی بلندتر، نیاز به استفاده از سازه های پشتیبان کننده را کمتر می کند و در نهایت موجب می شود روند جزر و مدر خلیج کوچک پنساکولا تقویت شود و خللی در اکوسیستم طبیعی خلیج وارد نشود.

تصاویر مفهومی پل جدید شهر پنساکولا

یکی از استادان مهندسی سازه دانشگاه فلوریدا به نام آقای همیلتون معتقد است که پل جدید هم از نظر مواد به کار گرفته شده در آن و هم از نظر طراحی نسبت به پل قبلی برتری کامل دارد.

آقای همیلتون اذعان کرد که این برتری عمدتا به خاطر این است که طراحی جدید پل های امروزی که با کمک کامپیوترها انجام می شود، به آن ها کمک می کنند تا در برابر نوع خاصی از فشارها مقاومت بیشتری داشته باشند و فناوری های مرتبط با ساخت بتن نیز نسبت به قبل پیشرفت های قابل توجهی داشته است. وی افزود امروزه از مواد افزونی جدیدی در ساخت بتن استفاده می شود که مانع نفوذ نمک به آن می شود. همچنین در این ابرسازه از بتن پیش تنیده استفاده می شود که ضعف بتن های معمولی در برابر کشش در آن برطرف شده است.

خانم جیمی بارباس که یکی از مهندسان ارشد فعال در پروژه ساخت پل Tappan Zee (بزرگترین پل آمریکای شمالی که با هزینه ۴ میلیارد دلار ساخته شده است و به عنوان بزرگراه مورد استفاده قرار می گیرد) بوده است، معتقد است که طراحی یک پل طولانی  در آب شور و نگه داری از آن، یک چالش بزرگ فنی است.

او افزود نمک موجود در آب و نمک موجود در هوایی که به داخل بتن نفوذ می کند، می تواند وارد ساختارهای تقویت کننده شود و به آن ها آسیب بزند.

طبق گفته خانم بارباس، مهندسان دهه ۱۹۵۰ در هنگام ساخت پل Pensacola Bay، برای مقابله با نفوذ نمک به پل، از مقدار زیادی بتن استفاده می کردند؛ اما امروزه مدل های کامپیوتری به مهندسان کمک می کند تا بفهمند نفوذ نمک به بتن چه مدت زمانی طول می کشد و به بهترین ترکیب بتن برای مناطق مختلف نیز دست پیدا کنند.

وی در ادامه گفته های خود افزود که احتمالا بتن مورد استفاده در این پل از کارایی بالایی و یا حتی کارایی فوق العاده زیادی برخوردار خواهد بود. در ضمن در بتن این پل از چند میله فولادی استفاده می شود که توسط پوشش های خاصی محافظت خواهند شد.

پل جدید پنساکولا با هدف عمر مفید بسیار بالا ساخته خواهد شد.

طبق گفته خانم بارباراس، مهندسان سازنده پل جدید قصد دارند در ابتدای روند ساخت این پل، کمی بیشتر هزینه کنند تا از صرف بسیاری از هزینه های مرتبط با نگه داری پل در آینده رو جلوگیری شود.

وی افزود که نگه داری از پل های نسبتا قدیمی همانند پل Pensacola Bay نیازمند کنترل دقیق روند خوردگی و فرسایش میله های فولادی و نظارت بر آن ها است.

او در پایان عرایض خود گفت که مهندسان به دنبال این هستند که میله های فولادی را تا زمان افتتاح پل جدید تقویت کنند و توانایی آن ها را به میزان لازم برسانند.